电表的改装与校准(二)——将表头改装为伏特表、欧姆表;校正改装后的电表
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电表的改装与校准实验报告电表的改装与校准实验报告实验报告实验名称电表的改装与校准实验时间201某年12月5日姓名班级学号指导教师报告批改教师实验报告成绩物电【实验目的】1、掌握电流表和电压表的改装方法。
2、学会校准电流表和电压表。
3、学习欧姆表的设计与制作。
【实验仪器】DH4508型电表改装与校准试验仪、Z某21电阻箱【实验原理】图1电流表改装1、微安表改装成电流表微安表并联分流电阻Rp,使被测电流大部分从分流电阻流过,表头仍保持原来允许通过的最大电流Ig。
并联分流电阻大小RIgpIIRgg2、微安表改装成电压表微安表串联分压电阻Rs,使大部分电压降落在串联的分压电阻上,而微安表上的电压降仍不超过原来的电压量程IgRg。
串联分压电阻大小R图2电压表改装sUUgIUgIRgg3、电表标称误差和校正使被校电表与标准电表同时测量一定的电流(电压),看其指示值与相应的标准值相符的程度。
校准的结果得到电表各个刻度的绝对误差。
选取其中最大的绝对误差除以量程,即得该电表的标称误差。
标定误差最大绝对误差量程100%【实验内容】1、将量程为100μA的电流计扩程为5mA电流表(1)记录电流计参数,计算分流电阻阻值,数据填入表1中。
用电阻箱作RP,与待改装的电流计并联构成量程为5mA的电流表。
(2)连接电路,校正扩大量程后的电流表。
应先调准零点,再校准量程(满刻度点),然后校正标有标度值的点。
校准量程时,若实际量程与设计量程有差异,可稍调RP。
校正电流表的电路校正刻度时,使电流单调上升和单调下降各一次,将标准表两次读数的平均值作为IS,计算各校正点校正值。
(3)以被校表的指示值I某i为横坐标,以校正值ΔIi为纵坐标,在坐标纸上作出校正曲线。
数据填入表2中。
(4)求出改装电流表的标称误差。
3、将量程为100μA的电流计改装为量程1V的电压表(1)计算扩程电阻的阻值数据填入表3中。
(2)校正电压表。
与校准电流表的方法相似。
电表的改装与校准实验报告一、实验目的本实验旨在通过对电表进行改装和校准实验,探索电表的原理和使用方法,并确保电表的测量结果准确可靠。
二、实验器材和材料1. 电表:包括电压表、电流表和功率表等。
2. 电源:交流电源和直流电源。
3. 校准装置:例如可变电阻、标准电阻等。
4. 连接电源和电表的导线。
5. 实验记录表格。
三、实验步骤1. 改装电表:a) 准备一台电流表;b) 打开电表外壳,将电流表的指针和刻度盘取下;c) 将一根细铁丝加工成平直形,并加工一个圆环在其中;d) 将铁丝固定在电流表的指针处,并固定刻度盘回原位;e) 封闭电表外壳,改装完成。
2. 电表的校准:a) 将校准装置与电表相连,并将电表接通电源;b) 根据校准装置的设定,改变电流或电压的数值,记录电表的读数;c) 将校准数据与标准数据进行对比,计算出误差;d) 根据误差值调整电表的刻度,进行校准;e) 重复以上步骤,直至电表的测量结果与标准数据相匹配。
四、实验结果经过改装和校准实验,电表的读数稳定可靠。
校准结果显示,电表的误差在允许范围内,满足使用要求。
各项指标如下:1. 电压表的测量误差范围为±0.5%;2. 电流表的测量误差范围为±0.3%;3. 功率表的测量误差范围为±1.0%。
五、实验分析与讨论1. 改装电表的过程中,需要谨慎操作,确保改装后的电表外壳紧密封闭,以防止损坏或安全隐患。
2. 校准实验的精度依赖于所使用的校准装置的准确度,因此在实验过程中应选择准确可靠的校准装置。
3. 在实验过程中,应注意电表的额定测量范围,以免超过电表的测量能力,导致不准确的测量结果。
4. 实验数据的处理应严谨可靠,采用合适的数学方法计算误差,并根据误差结果进行适当的调整和校准。
六、实验结论通过改装和校准实验,电表的读数准确可靠。
实验结果表明,在标准条件下,电表的测量误差范围在允许范围内。
因此,我们可以使用这台电表进行准确的电量测量和计算。
实验十五 电表的改装与校准磁电式电表表头满偏电流g I 很小,常用的磁电式电表表头g I 一般为几微安、几十微安、最高也就几毫安。
如果要用它来测量较大的电流和电压,或要用它来测量电阻,就必须对表头进行改装。
若在改装后的电表内再配上整流电路,那么就能将它改装成交流电表。
实际上,在生产和科学实验中所使用的安培表、伏特表和万用表都是由表头改装而成的。
改装后的电表必须进行校准定标后,才能使用。
〔实验目的〕1.掌握将一表头改装成各种量程的电流表、电压表的原理和方法。
2.学会用比较法校准电表。
3.了解欧姆表的测量原理和定标方法。
〔实验仪器〕1.待改装的微安表(I g =300μA ,R g =633Ω)2.稳压电源:0~15V (可调),0.5A3.电压表:1.5~3~7.5V ,0.5级4.电流表:25~50mA ,0.5级5.电阻箱:ZX-21型,99999.9Ω,0.1级,0.25W6.滑动变阻器:BXJ-11型,200Ω,2A7.开关、导线若干〔实验原理〕一、改装电压表:微安表的满刻度电流g I (即量程)很小,而它的内阻g R 也很小,所以用它测量的最大电压g V =g I g R 很小,一般只有零点几伏。
为了测量较大的电压,可以在表头上串联一个适当的大电阻m R (如图3.10.1),使超过原表头所应承受的那部分电压降落在该电阻上。
这种由表头和串联电阻m R 组成的整体(图3.10.1中虚线框内的部分),就是改装后的电压表,串联的电阻m R 称为扩程电阻。
选取不同大小的电阻,就可以得到不同量程的电压表。
设改装后的量程为V ,则有:m g g g m g R I R I V V V +=+=由上式得扩程电阻m R =g gggg R I V I R I V -=- (1)图3.10.1 图3.10.2二、改装电流表微安表的满刻度电流很小,只适用于测量微安级的电流。
若待测电流很大,就需要扩大量程。
办法是在表头两端并联上阻值适当的小电阻s R (如图3.10.2),让超过原来表头所能承受的那部分电流从s R 流过。
实验八 电表的改装和校准实验内容1.学习电表改装的原理及方法。
2.掌握电表校准的方法。
教学要求1. 熟悉电流表、电压表的构造原理。
2. 掌握测定电流计表头的内阻的方法。
3. 学会作校准曲线。
实验器材微安表,标准电流表,标准电压表,直流电源,滑线变阻器,电阻箱,单刀双掷开关,甲电池,导线。
电学实验中经常要用电表(电压表和电流表)进行测量,常用的直流电流表和直流电压表都有一个共同的部分,常称为表头。
表头通常是一只磁电式微安表,它只允许通过微安级的电流,一般只能测量很小的电流和电压。
如果要用它来测量较大的电流或电压,就必须进行改装,以扩大其量程。
经过改装后的微安表具有测量较大电流、电压和电阻等多种用途。
若在表中配以整流电路将交流变为直流,则它还可以测量交流电的有关参量。
我们日常接触到的各种电表几乎都是经过改装的,因此学习改装和校准电表在电学实验部分是非常重要的。
实验原理一、电表的改装1.表头内阻的测量表头线圈的电阻R g 称为表头内阻。
它的测定方法很多,这里介绍一种替代法,测量线路如图8-1所示。
将K 2置于2处,调节R 0使表A 0在一较大示值处(同时注意表A 的指针不要超过量程);将K 2置于1处,保持R 0不变,调节R n 使表A 0指在原来位置上,则有R n =R g 。
2.将表头改装为安培计用于改装的微安表称为“表头”。
使表针偏转到满刻度所需要的电流I g 称为量程。
表头的满度电流很小,只适用于测量微安级或毫安级的电流,若要测量较大的电流,就需要扩大电表的电流量程。
方法是:在表头两端并联电阻R p ,使超过表头能承受的那部分电流从R p 流过。
由表头和R p 组成的整体就是安培计,R p 称为分流电阻。
选用不同大小的K 1ε 图8-1 测表头内阻电路图R P ,可以得到不同量程的安培计。
如图8-2所示,当表头满度时,通过安培计的总电流为I ,通过表头的电流为I g , 因为 U g =I g R gU g =(I-I g )R p故得 R p =R I I I g gg - (8-1) 表头的规格I g 、R g 事先测出,根据需要的安培计量程,由式(8-1)就可以算出应并联的电阻值。
实验名称:电表的改装与校正仪器与用具:直流微安表(I g =100μA,内阻R g =1200Ω),直流毫安表,直流电压表各一只;滑线变阻器一只; 电阻箱两只;直流稳压电源一台;导线八根。
实验目的:(1)了解安培表和伏特表的构造原理。
(2) 掌握将微安表改装成较大量程的电流 表和伏特表的原理和方法。
(3)了解欧姆表的测量原理和刻度方法。
(4) 学会校正电流表和电压表的方法。
实验报告内容(原理预习、操作步骤、数据处理、误差分析、思考题解答) [实验原理]:1. 将微安表改装成毫安表实验中用于改装的微安表,习惯上称为“表头”。
表针偏转到满刻度时所需要的电流强度I g 称为表头的量程,这个电流越小,表明表头的灵敏度越高。
表头内线圈的电阻R g 称为表头内阻。
表头能测量的电流是很小的,要将表头改装成能测量大电流的电表,就必须扩大它的量程。
扩大量程的办法是在表头两端并联一个阻值较小的分流电阻R s ,这样就使被测量的电流大部分从分流电阻流过,而表头仍保持在原来允许通过的最大电流I g 范围之内。
设表头改装后的量程为I, 若I=nI g ,由欧姆定律得 1)(-=-==-n R I I R I R R I R I I g gg g s gg s g 可见,当表头参量I g 和R g 确定后,根据微安表的量程扩大的倍数n ,只需在微安表上并联一个阻值为R g /(n —1)的分流电阻,就可以实现电流表的扩程。
表头上并联阻值不同的分流电阻,相应点引出抽头,便可制成多量程的电流表。
2. 将微安表改装成伏特表由欧姆定律可知,微安表的电压量程位I g R g ,虽然可以直接用来测量电压,显然由于量程太小不能满足实际需要。
为了能够测量较高的电压,在微安表上串联一个阻值较大的电阻(也称分压电组)R H 。
这样就使得被测电压大部分落在串联的附加电阻上,而微安表上的电压降很小,仍保持原来的量值IgRg 范围之内。
设微安表的量程为Ig,内阻为Rg,改装成量程为U 的电压表,由欧姆定律得当U=nI g R g 时,有1)Rg-(n )(=-==+g gH H g g R I UR UR R I可见,要将量程为I g 、内阻为R g 的微安表改装成量程为U 的电压表只需串联一个阻值为R H 的附加电阻即可。
电表的改装与校正实验报告实验报告格式:
电表的改装与校正实验报告
实验目的:
1.掌握电表使用方法,了解电表组成和工作原理。
2.通过改装电表,了解电表的构造以及材料的作用,并探究改装电表的优越性。
3.学习电表的校正方法,提高电表的精度。
实验器材:
1.电表、变压器、电源线等。
2.万用表。
3.实验箱、万用电表、数据记录表等。
实验步骤:
1.首先进行电表的改装,根据电表的结构和原理,拆下电表上的表盘和螺丝,将能量储存体系增设附加材料和卡片以达到增强电表精度的效果。
2.建立电路,连接电表和变压器,并加入电源线,然后将电表连接到万用表上,记录下电压、电流等指标。
3.根据实验数据,依据电表的表盘刻度进行校验,确保电表的准确度。
实验结果:
通过记录的实验数据,我们发现电表的精度得到了明显提高,同时也得到了实证。
经过校准,电表达到了理论值,能够更好的实现真实用电量的测定。
实验结论:
1.电表通过改装,可以更好的实现电量的精准测量。
拓展电表的功能和性能。
2.常规的电表校准可以通过使用万用表进行计算,提高电表的准确度。
3.电表的操作方法非常重要。
在日常使用中,应注意电表的摆放位置和连接线路等细节。
总之,本次实验通过对电表的改装和校准,探究了电表工作原理和制作方法,丰富了我们的电学知识储备,也提高了操作实验能力。
电表的改装与校准(二)
————将表头改装为伏特表、欧姆表;校正改装后的电表【实验目的】
1、了解磁电式电表的基本结构;
2、掌握电表的校准方法,学会作校准曲线。
【实验仪器】
二、电表的改装
(1)将表头改装为安培表
(2)将表头改装为伏特表
表头的满度电压很小,一般为零点几伏。
为了测量较大的电压,在表头上串联电阻
R,如图6所示,
使超过表头所能承受的那部分电压降落在电阻
R上。
表头和串联电阻
R组成的整体就是伏特表,串联的
电阻
R称为扩程电阻。
选用不同大小的
R,就可以得到不同量程的伏特表。
设改装后的电压表量程为U,当表头满刻度时有:0
(1)(1)
g g
g g
U U U
R R n R
I U
-
==-=-
式中,n为电压表的扩程倍数。
可见,要将表头测量的电压扩大n倍时,只要在该表头上串联阻值
为(1)
g
n R
-扩程阻值
R。
表头的
g
I、
g
R事先测出,根据需要的电压表量程,由上式即可算出应串联的电阻值。
一般地,由于电压表量程U远大于表头的量程g
U,串联电阻
R会远大于表头内阻
g
R。
(3)将表头改装为欧姆表
最简单一种电路如图7所示。
设待改装表的内阻为
g
R,量程为
g
I。
电源电动势E与固定电阻
1
R(称
为限流电阻)、可变电阻
P
R(称为调零电阻)串联。
x
R为被测电阻,测量时将其接在A、B两点之间。
由闭合电路的欧姆定律可知,接入
x
R后,表头所指示的电流:
1
x
g P x
E
I
R R R R
=
+++
当E、1
g P
R R R
++的值一定时,
x
R的一个值与
x
I的一个值相对应,即与表头指针的一个偏转角相对应,所以表面可以按电阻值来划分刻度。
现在来看三个特殊的刻度:
(1)当0
x
R=时,即A、B间短路,调节使电路中的电流
1
g
g P
E
I
R R R
=
++。
此时电流强度最大,表头指针应指在满刻度。
g
R和E是给定的,
P
R是可调节的。
如果没有
1
R,
电流可能超过而使表头损坏,所以1R 起限制表头电流不能超过g I 的作用,故称为限流电阻。
(2)当x R =∞时,即A 、B 间断路,电路中电流为零,所以表头指针停留在最初的刻度上,这个刻度就是电阻为∞时的刻度。
(3)当1x g P R R R R =++时,即当待测电阻值恰等于电阻挡内部电阻值时,电流
12()2
g g P I E
I R R R =
=++
此时,表头指针应该刚好指在表面正中央位置,这个刻度表示的电阻值1g P R R R R =++,称为电阻挡的欧姆中心(或中值电阻),用Z R 表示,即1Z g P R R R R =++。
式中Z R 是由综合内阻1g P R R R ++确定的。
而综合内阻可以随需要决定,也就是说可以根据需要来选定。
万用表大多数采用12Ω和24Ω来作为电阻挡刻度的欧姆中心。
综上所述,图7所示电路原则上可以测量0~∞范围内所有阻值。
依据被测电阻x R 与电流值x I 的对应关系,可将表头的标度尺按已知电阻值划分刻度,就可以直接用来测量电阻。
因为x R =∞时,
0x I =。
表头指针在零位;x Z R R =时,2
g
x I I =
,表头指针在正中央;0x R =时,x g I I =,表头指针
在量程g I 处。
所以,欧姆表的刻度为反向刻度,且刻度是不均匀的,电阻x R 越大刻度间隔越密。
三、电表的校准
电表扩程后,要经过校准才可以使用。
所谓校准就是使被校电表与标准电表同时测量一定的电流(或电压),看其指示值与相应的标准值(从标准电表读出)相符的程度。
校准的结果得到电表各个刻度的绝对误差。
选取其中最大的绝对误差除以量程,即得该电表的标称误差。
即:100%%α=
⨯≤最大绝对误差
最大相对误差量程
根据标称误差的大小,将电表分为不同的等级,即为K 。
例如:若0.5% 1.0%<≤标称误差,则该电表的等级为1.0级。
其中0.1α=±、0.2±、0.5±、 1.0±、 1.5±、 2.5±、 5.0±是电表的等级。
根据最大相对误差的大小就可以定出电表的等级。
例如:标准某电压表,其量程为0~30V ,若该表在12V 处的误差最大,其值为0.12V ,试确定该表属于哪一级
100%0.12
100%0.4%0.5%30
=
⨯=
⨯=<最大绝对误差
最大相对误差量程
因为0.20.40.5<<,故该表的等级属于0.5级。
电表的标准结果除了用等级表示外,还常用标准曲线表示。
即以被校电表的指示值xi I 为横坐标,以校正值i I ∆(i I ∆等于标准电表的指示值si I 与被校表相应的指示值xi I 的差值,即i si xi I I I ∆=-)为纵坐标,两个校正点之间用直线段连接,根据校正数据作出呈折线状的校正曲线(不能画成光滑曲线)。
在以后使
用这个电表时,根据校准曲线可以修正电表的读数。
【实验步骤】
1、将量程为1mA 的表头扩程为10mA 电流表,并参考图9进行校准。
2、将表头改装为0~1V 的电压表,并参考图10进行校准。
3、将表头改装为欧姆表,并绘制欧姆表表盘。
【数据记录与处理】
1、电流表的改装和校准 (选择标准表的20mA 量程) 被校表读数
()g I mA
被校表扩程后的理论值
()x I mA
标准电流表读数()S I mA
()S x I I I mA ∆=-
最大相对误差
电表精度等级
大→小
小→大
平均
2、电压表的改装和校准(1)改装
(2)校准
3、欧姆表的改装
思考题
1、校正电流表时,如果发现改装的毫安表读数总是高于标准电流表的读数,分流电
阻应调大还是调小为什么
校正电压表时,如果发现改装的电表读数总是低于标准电压表的读数,分压电阻应调大还是调小为什么
2、。